(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に電子部品の搭載部を有し、外側面に上下方向に延びる溝を有する絶縁基体と、
前記搭載部に形成された、電子部品が電気的に接続される接続パッドと、
前記溝の内側面に被着された、前記接続パッドと電気的に接続された導体層とを備え、
該導体層が外部電気回路に導電性接続材を介して接続される配線基板であって、
前記溝に、該溝の幅方向の両端にわたる凹部が形成されており、該凹部に沿って前記導体層が被着されて前記導体層の表面の一部が凹状となっており、
前記溝の深さが、該溝の上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっており、この深さの差に応じて前記溝の前記凹部が形成されていることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主面に電子部品の搭載部を有する絶縁基体の側面に溝が形成され、この溝に導体層が被着された配線基板に関するものであり、特に導電性接続材を介した導体層の外部電気回路に対する接続信頼性の高い配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子や水晶振動子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板として一般的なものは、直方体状等の絶縁基体の主面（通常は上面）に電子部品の搭載部を設け、この搭載部の近傍に、搭載された電子部品が電気的に接続される接続パッドを形成したものである。
【０００３】
この接続パッドから外部電気回路への電気的な接続には種々の構成が採用されるが、近年の小型化が進んだ配線基板においては、絶縁基体の側面に上下方向に溝（いわゆるキャスタレーション）が設けられ、この溝の表面（内面）に外部接続用の導体層が被着されて、その導体層を介して外部電気回路に接続される構成が採用されている。
【０００４】
溝に被着された導体層は、例えば絶縁基体の内部に形成された配線導体等を介して、接続パッドと電気的に接続されている。そして、絶縁基体の主面の搭載部に電子部品を搭載するとともにその電極を接続パッドに電気的に接続し、側面の導体層をはんだ等の導電性接続材を介して外部電気回路に接続することによって、電子部品の電極と外部電気回路とが電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2003−152298号公報
【特許文献２】実開平１−70293号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の配線基板では、近年の小型化の要求に伴い、電気接続を行なうための側面の溝のサイズについても小型化・低背化が進み、溝に被着された導体層と外部電気回路との接続信頼性を高くすることが難しくなってきているという問題点があった。
【０００７】
特に、近年の携帯電話に代表される携帯用途の電子機器では、落下したときの大きな衝撃によって配線基板の溝に被着された導体層と外部電気回路との接続部が外れるなどの不具合が発生しやすくなってきており、接続信頼性を高めることが重要になってきている。
【０００８】
本発明はかかる従来の技術における問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、絶縁基体の側面に上下方向に形成された溝（キャスタレーション）に被着された導体層と外部電気回路とを良好にかつ高信頼性で接続して実装することが可能な配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の配線基板は、主面に電子部品の搭載部を有し、外側面に上下方向に延びる溝を有する絶縁基体と、前記搭載部に形成された、電子部品が電気的に接続される接続パッドと、前記溝の内側面に被着された、前記接続パッドと電気的に接続された導体層とを備え、該導体層が外部電気回路に導電性接続材を介して接続される配線基板であって、前記溝に、該溝の幅方向の両端にわたる凹部が形成されており、該凹部に沿って前記導体層が被着されて前記導体層の表面の一部が凹状となっており、
前記溝の深さが、該溝の上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっており、この深さの差に応じて前記溝の前記凹部が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体が外側面に有している上下方向に延びる溝に、この溝の幅方向の両端にわたる凹部が形成されており、この凹部に沿って導体層が被着されて導体層の表面の一部が凹状となっていることから、例えばソケット実装した際には、溝の幅方向の両端にわたる凹部に沿って被着された、表面が凹状となっている部分の導体層に対してソケットの導電性接続材としてのスプリング端子がはまることによって、導体層を強固に接合して確実に接続することができる。また、表面の一部が凹状となっている導体層を外部電気回路基板に対して導電性接続材として半田を介して接合した場合は、導体層の凹状となっている表面に沿って半田が濡れ広がることによって、この凹状の部分の導体層と半田との接合面積が広くなるので、導体層を強固に接合して確実に接続することができる。
【００１２】
また、本発明の配線基板によれば、溝の深さが、溝の上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっており、この深さの差に応じて溝の凹部が形成されているときには、例えばその凹部によって表面の一部が凹状となっている導体層を外部電気回路基板に対して導電性接続材として半田を介して接合した際に、溝の深さが、溝の上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっているために、表面の一部が凹状となっている導体層の凹状の部分と半田との接合面積が広くなるとともに、適切な半田の量であることによって、凹状となっている導体層に沿って半田の濡れ広がった先では常に半田のメニスカスの角度が小さくなることから、半田接合されたことによって導体層に加わる応力が分散されるので、落下等による衝撃が加わったとしても半田接合部分での破壊を起こりにくくすることができ、配線基板を外部電気回路に高信頼性で接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は配線基板の実施の形態の参考例を示す上面図であり、（ｂ）は同じく下面図であり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）に示すＡ−Ａ’線における断面図である。
【図２】（ａ）は図１（ｃ）において丸で囲んで示したＢ部の拡大図であり、（ｂ）はその部分をソケット実装した例の断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す、図２（ａ）と同様の拡大図であり、（ｂ）はその部分を半田実装した例の断面図である。
【図４】（ａ）は配線基板の実施の形態の参考例を示す、図２（ａ）と同様の拡大図であり、（ｂ）はその部分を半田実装した例の断面図である。
【図５】（ａ）は配線基板の実施の形態の参考例を示す、図２（ａ）と同様の拡大図であり、（ｂ）はその部分をソケット実装した例の断面図である。
【図６】（ａ）は配線基板の実施の形態の参考例を示す、図２（ａ）と同様の拡大図であり、（ｂ）はその部分をソケット実装した例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の配線基板の実施の形態の例について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ配線基板の実施の形態の参考例を示すものであり、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）に示すＡ−Ａ’線における断面図である。これらの図において、１は絶縁基体、２は電子部品６の搭載部、３は搭載部２に形成された接続パッド、３’は絶縁基体１の下面外周部に形成された実装用接続パッド、４は溝（キャスタレーション）、４ａは凹部、５は導体層、６は電子部品、７は金属層、８はボンディングワイヤ、10は配線基板である。
【００１６】
この絶縁基体１、電子部品６の搭載部２、搭載部２に形成された接続パッド３、絶縁基体１の外側面に上下方向に延びるように形成された溝４、溝４にその幅方向の両端にわたって形成された凹部４ａおよび溝４の内側面に被着された導体層５によって、電子部品６を搭載するための配線基板10が形成される。
【００１７】
絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体またはガラスセラミック焼結体等の電気絶縁材料から成り、その主面、図１に示す例では上面に電子部品６を搭載する搭載部２を有しており、この搭載部２に電子部品６がガラス，樹脂あるいはロウ材等の接着材を介して接着固定される。
【００１８】
絶縁基体１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化カルシウムおよび酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダーおよび溶剤を添加混合して泥漿状のセラミックスラリーを作製し、次にこのセラミックスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形技術によってシート状となして所定形状のセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得る。そして、このセラミックグリーンシートを複数枚積層するとともに還元雰囲気中において約1600℃の温度で焼成することによって製作される。
【００１９】
また、絶縁基体１には、その上面（主面）の電子部品６が搭載される搭載部２に、電子部品６が電気的に接続される接続パッド３が形成され、この接続パッド３から絶縁基体１の内部を介して外側面に形成された溝４を通って絶縁基体１の下面にかけて複数個の導体層５が形成されている。この導体層５は接続パッド３に接続された電子部品６の信号用または接地用の各電極を実装用接続パッド３’に接続するための導電路として機能し、搭載部２側の一端は接続パッド３に接続され、この接続パッド３に電子部品６の信号用または接地用の各電極がボンディングワイヤ８を介して電気的に接続される。
【００２０】
導体層５は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，金またはパラジウム等の金属粉末を焼結したものから成り、これらタングステン等の金属粉末に適当な有機バインダーおよび溶剤を添加混合して得た導体ペーストを絶縁基体１となるセラミックグリーンシートの所定の部位に予め従来周知のスクリーン印刷法によって所定パターンに印刷塗布しておくことによって、絶縁基体１の上面から絶縁基体１の内部を介して外側面から下面にかけて被着形成される。
【００２１】
また、絶縁基体１の上面には、電子部品６が搭載される搭載部２を取り囲むようにして枠状の金属層７が被着されている。この枠状の金属層７は、後述する金属製蓋体（図示せず）を絶縁基体１に取着させる際の下地金属層として機能するものであり、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，金またはパラジウム等の金属粉末を焼結することによって形成されている。
【００２２】
この枠状の金属層７には金属製蓋体がロウ材を介してロウ付けされ、これによって絶縁基体１の搭載部２に搭載されている電子部品６が大気等の外部環境から気密に封止されることとなる。
【００２３】
なお、枠状の金属層７は、前述の導体層５と同様の方法によって、絶縁基体１の上面の外周部に、電子部品６の搭載部２を取り囲むように形成される。
【００２４】
さらに、絶縁基体１の下面外周部には接続パッド３に電気的に接続されている複数個の実装用接続パッド３’が形成されている。この実装用接続パッド３’は、導体層５とともに外部電気回路基板の配線導体に導電性接続材（図示せず）として例えば鉛フリー半田を介して接続され、電子部品６の信号用または接地用の各電極を接続パッド３および導体層５を介して外部電気回路に電気的に接続するためのものである。
【００２５】
接続パッド３および実装用接続パッド３’は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，金またはパラジウム等の金属粉末を焼結させたものから成り、前述の導体層５と同様の方法によって、それぞれ絶縁基体１の上面の搭載部６および下面外周部に所定形状に形成される。
【００２６】
さらに、絶縁基体１には、その外側面に上下方向に延びる複数個の溝４が被着されており、この溝４の内側面には導体層５が形成されている。
【００２７】
溝４は、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに打ち抜き加工法やレーザー加工法によって円形または半円形の貫通孔を形成した後、この溝４となる部内の内面にタングステン等の金属粉末に適当な有機バインダーおよび溶剤を添加混合して得た導体ペーストを予めスクリーン印刷法等によって吸引しながら印刷塗布しておくことによって、絶縁基体１の外側面の溝４の内側面に所定形状に導体層５となるように形成した後、これらのセラミックグリーンシートを複数枚積層することで、絶縁基体１の外側面に形成された溝４となる上下方向に延びる貫通孔内に形成される。次に、この貫通孔を通る分割線に沿ってスライシング法やレーザー加工法等によって絶縁基体１を切断することで、絶縁基体１の外側面に上下方向に延びる溝４として形成される。なお、溝４となる貫通孔を通る分割線に沿って切断を行なうのは、絶縁基体１の焼成前であっても焼成後であっても問題ない。
【００２８】
ここで、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに打ち抜き加工法やレーザー加工法によって貫通孔を形成するときに、積層方向の途中に位置する一部のセラミックグリーンシートに形成する貫通孔の大きさを変化させる（大きくする）ことによって、セラミックグリーンシートの複数枚を積層して溝４となる上下方向に延びる貫通孔を形成した際に、図２（ａ）および（ｂ）に示すような、絶縁基体１の外側面に上下方向に延びる溝４を形成し、その溝４の途中に幅方向の両端にわたる凹部４ａが形成されているものとすることができる。そして、この溝４および凹部４ａに沿って導体層５を被着することによって、凹部４ａに応じて導体層５の表面の一部が凹状となっているものとすることが可能となる。なお、図２（ａ）は図１（ｃ）において丸で囲んで示したＢ部の拡大図であり、図２（ｂ）はその部分をソケット実装した例の断面図である。ここでは、導体層５は溝４および凹部４ａの形状にならって形成されているので、導体層５の図示は省略している。
【００２９】
また、溝４となる貫通孔を形成するときに、各層毎に貫通孔の大きさを除々に変化させたセラミックグリーンシートを複数枚積層して、絶縁基体１の外側面においてキャスタレ
ーションとなる上下方向に延びる溝４を形成すると、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、溝４の深さがこの溝４の上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっており、この溝４の深さの差に応じて溝４の中央部に凹部４ａが形成されているものとすることが可能となる。図３（ａ）は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す、図２（ａ）と同様の拡大図であり、（ｂ）はその部分を半田実装した例の断面図である。
【００３０】
なお、溝４の深さの差に応じて溝４の中央部に凹部４ａが形成されているというのは、図３（ａ）および（ｂ）に示すような、溝４の形状と凹部４ａの形状が一致している状態のことをいう。
【００３１】
このとき、セラミックグリーンシートに貫通孔を打ち抜き加工法にて形成する際に、打ち抜き金型のピンの形状を台形型あるいは円柱型として、その大きさをセラミックグリーンシートの層によって変化させるようにすると、断面が溝４の深さに応じた綺麗な曲線形状の凹部４ａを形成することが可能である。
【００３２】
なお、接続パッド３，実装用接続パッド３’，導体層５および枠状の金属層７には、その露出する表面に、ニッケルあるいは金等の耐蝕性，ボンディングワイヤ８のボンディング性および半田の濡れ性等が良好な金属から成るめっき層を被着させておくと、接続パッド３，実装用接続パッド３’，導体層５および枠状の金属層７等の酸化腐食を有効に防止することができるとともに、枠状の金属層７への金属製蓋体（図示せず）の取着や実装用接続パッド３’の外部電気回路基板への接続を確実かつ強固とすることができる。
【００３３】
従って、接続パッド３，実装用接続パッド３’，導体層５および枠状の金属層７には、その露出する表面に、ニッケルあるいは金等の耐蝕性，ボンディング性および半田の濡れ性等が良好な金属をめっき法により被着させておくことが好ましい。特に、例えば、厚さが１μｍ〜10μｍのニッケルめっき層および厚さが0.05μｍ〜３μｍの金めっき層を順次被着させておくことが好ましい。
【００３４】
この場合に、金めっき層の厚みは、被着する部位や金めっき層の結晶配向等に応じて異なる厚みとしてもよい。例えば、金めっき層のＸ線回折における結晶配向を極力（１１１）面に揃えるようにするとともに、ボンディングワイヤ８が接続される領域も含めて、全域で厚さを約0.3μｍ〜１μｍとするようにしてもよく、半田付け用の領域のみ厚さを約0.3μｍ以下の薄いものとし、錫−金の脆い金属間化合物の生成を抑えて半田付けの信頼性をより一層高めるようにしてもよい。
【００３５】
かくして本発明の配線基板10によれば、絶縁基体１の主面（上面）に有する搭載部２に電子部品６を搭載するとともに、電子部品６の信号用および接地用の各電極を接続パッド３にボンディングワイヤ８を介して接続し、しかる後、絶縁基体１の上面外周部の枠状の金属層７に鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等からなる金属製蓋体をロウ材等を介して接合させ、金属製蓋体で電子部品６を搭載部２に気密に封止することによって、製品としての電子装置（電子部品６が半導体素子であるときは半導体装置）が完成する。
【００３６】
なお、この電子装置は、絶縁基体１の下面外周部の実装用接続パッド３’を外部電気回路基板の配線導体の表面に実装されたソケットのスプリング端子を介して接合するか、または外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接合することによって外部電気回路基板上に実装され、同時に電子部品６の信号用および接地用の各電極が接続パッド３，導体層５および実装用接続パッド３’を介して外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される。
【００３７】
または、この電子装置は、図２（ｂ）に示すように、絶縁基体１が外側面に有する溝４の内側面に被着された導体層５を外部電気回路基板の配線導体に、外部電気回路基板上に実装されたソケット11の導電性接続材としてのスプリング端子12を介して接合されることによって、電子部品６の信号用および接地用の各電極が外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続されるものであってもよい。
【００３８】
本発明の配線基板10においては、溝４には、溝４の幅方向の両端にわたる凹部４ａが形成されており、この凹部４ａに沿って導体層５が被着されていることによって、導体層５の表面の一部が凹状となっていることが重要である。
【００３９】
本発明の配線基板10によれば、このように溝４に幅方向の両端にわたる凹部４ａが形成されており、この凹部４ａに沿って導体層５が被着されて、導体層５の表面の一部が凹状となっていることから、絶縁基体１の下面外周部の実装用接続パッド３’および導体層５と外部電気回路の配線導体とを導電性接続材として半田を用いて接合したとしても、半田が溝４に被着された導体層５に濡れ広がる際に、この溝４の幅方向の両端にわたる凹部４ａに入り込むことで、溝４のサイズが小径で深さの浅いものであったとしても、半田と導体層５との接触面積を多く取ることができる。この結果、表面の一部が凹状となっている導体層５と外部電気回路基板の配線導体との間に十分な量の半田を介在させることができ、電子装置を構成する配線基板10を外部電気回路基板に電気的に良好に接続しつつ極めて強固に接合することができる。
【００４０】
また、絶縁基体１の外側面の溝４に被着された導体層５に対して、外部電気回路基板の配線導体に、外部電気回路基板上に実装されたソケット11の導電性接続材としてのスプリング端子12を介して接合される場合には、その溝４に幅方向の両端にわたる凹部４ａが形成されており、この凹部４ａに沿って導体層５が被着されて、導体層５の表面の一部が凹部４に応じた凹状となっていることから、図２（ｂ）に示す例のように、ソケット11のスプリング端子12がこの凹部４ａにはまって導体層５の凹状となっている部分に確実に接触することで、溝４のサイズが小径で深さの浅いものであっても、電気的に確実に接続するとともに強固に接合することが可能となる。
【００４１】
また、本発明の配線基板10においては、溝４について、図３に示す例のように、溝４の深さが、この溝４の上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっており、この深さの差に応じて溝４の凹部４ａが形成されている。
【００４２】
ここで、このように上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっている溝４となるように溝４を形成する場合には、絶縁基体１を構成する絶縁層となる各セラミックグリーンシートに形成する貫通孔の大きさは、例えば直径が0.8ｍｍ〜１ｍｍの円形または楕円形とし、凹部４ａとなる絶縁層となるセラミックグリーンシートに形成する貫通孔の大きさは、凹部４ａ以外の溝４となるセラミックグリーンシートに形成する貫通孔の直径に対して、10μｍ〜100μｍ大きいものとしておくことが望ましい。凹部４ａとなる部位の貫通孔の直径のその他の部位の直径に対する大きさが10μｍ未満であると、凹部４ａが浅いものとなってしまうため、半田実装またはソケット実装した際の接合性を向上させる効果は薄いものとなる。一方、100μｍを超えると、セラミックグリーンシートの積層によって溝４となる絶縁基体１の外側面に上下方向に延びる溝４を形成した際に、溝４と凹部４ａとの段差が大きく、溝４内の導体層５で製造時に断線する場合があり、歩留まりが低下するおそれがある。
【００４３】
溝４に形成する凹部４ａの数は、図１〜図３に示す例ではいずれも１箇所であるが、１つの溝４に複数箇所の凹部４ａを形成する場合は、絶縁基体１を構成する絶縁層となる各セラミックグリーンシートに形成する各層の貫通孔の大きさを変化させて、図４（ａ）および（ｂ）に示す例のように、連続する凹部４ａを設けてもよいし、さらに凹部４ａの幅を狭く（上下方向の長さを短く）して数を増やしてもよい。このように凹部４ａの数を増やすことで、半田を用いて接合した際の半田と導体層５との接触面積をより広くすることができる。この結果、表面の一部が凹状となっている導体層５と外部電気回路基板の配線導体との間に十分な量の半田を介在させることができ、電子装置を構成する配線基板10を外部電気回路基板に電気的に良好に接続しつつ極めて強固に接合することができる。なお、図４（ａ）は配線基板の実施の形態の参考例を示す、図２（ａ）と同様の拡大図であり、（ｂ）はその部分を半田実装した例の断面図である。
【００４４】
また、図５（ａ）および（ｂ）に示す例のように、下方から連続した凹部４ａを、溝４の下側に偏った状態で形成した場合は、凹部４ａをより深く設けることが可能なため、外部電気回路基板上に実装されたソケット11の導電性接続材としてのスプリング端子12を介して接合される際に、溝４内の導体層５とスプリング端子12の接触面積が大きくなることで、より接続信頼性の高いものとなる。また、スプリング端子12の形状と溝４内の凹部４ａの形状との組合せで、落下試験において、より強固な接続信頼性を有するものとすることが可能となる。なお、図５（ａ）は配線基板の実施の形態の参考例を示す、図２（ａ）と同様の拡大図であり、（ｂ）はその部分をソケット実装した例の断面図である。
【００４５】
また、溝４における凹部４ａの上下方向の長さ、すなわち凹部４ａの幅は、最低でも10μｍはあることが望ましい。凹部４ａの幅が10μｍ未満であると、その凹部４ａが形成された溝４を有する配線基板10を半田実装またはソケット実装した際の凹部４ａによって接合性を向上させる効果は薄いものとなる。一方、溝４の上下方向の長さが例えば200μｍであるのに対して、凹部４ａの幅は、図３に示す例のように、200μｍと同じサイズであってもよい。従って、凹部４ａの幅は、溝４の長さに対して５％〜100％の大きさとし、具体的な大きさとしては、溝４の長さが200μｍ〜800μｍであるのに対して、10μｍ〜800μｍとすることが好ましい。
【００４６】
また、溝４における凹部４ａの深さは、溝４の深さに対して10％〜100％とし、具体的な深さとしては、溝４の深さが100μｍ〜500μｍであるのに対して、溝４の深さを含めた凹部４ａの深さを110μｍ〜1000μｍ（溝４からの凹部４ａの深さで10μｍ〜500μｍ）とすることが好ましい。この凹部４ａの断面形状は、四角形状のように底面が平坦なものだけでなく、半円形状のように中央部で底面が最も深くなるような湾曲あるいは屈曲したようなものであってもよい。凹部４ａの深さは、凹部４の断面形状が半円状等のように中央部で最も深くなっているようなときには、その最も深くなっている部分の深さが上記の範囲となるようにすればよい。
【００４７】
また、図３（ａ）に示す例のように、溝４の深さが、溝４の上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっており、この深さの差に応じて溝４の凹部４ａが形成されている場合には、絶縁基体１の下面外周部の実装用接続パッド３’と外部電気回路基板の配線導体とを半田を用いて接合したときに、半田が溝４に被着された導体層５に濡れ広がる際に、半田と導体層５との接触面積を多く取れることとなるので、両者をより強固に接合することが可能となる。また、半田が溝４の凹部４ａに沿って濡れ広がり、図３（ｂ）に示すように、半田に溝４の凹部４ａと同じような形状でメニスカス13が形成されることから、半田による導体層５への応力および半田に生じる応力が溝４の凹部４ａ全体に分散されるので、携帯用途等の耐衝撃性が求められる電子装置に用いられる場合であっても、より信頼性の高い配線基板10とすることが可能となる。
【００４８】
ここで、図３（ａ）に示す例のように、溝４の深さが、溝４の上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっており、この深さの差に応じて溝４の凹部４ａが形成されている場合は、凹部４ａの深さは、溝４の深さの差に対し、10％〜50％であることが望ましい。凹部４ａの深さが溝４の深さの差に対して10％未満であると、凹部４ａが浅いものとなるため、半田実装またはソケット実装した際に接合性を向上させる効果は薄いものとなる。他方、50％を超えると、絶縁基体１の外側面において上下方向に延びる溝４を形成した際に、溝４の上端および下端に位置する入り口の部分の、図３（ｂ）に丸印で示したＣの場所における、絶縁基体１が最も薄くなる部分で欠けが発生する場合があり、かえって接合信頼性を低下させるおそれがある。具体的には、溝４の深さの差が100μｍ〜500μｍであるのに対して、溝４の深さを含めた凹部４ａの深さを110μｍ〜750μｍ（溝４からの凹部４ａの深さで10μｍ〜250μｍ）とすることが好ましい。
【実施例】
【００４９】
本発明の配線基板の実施例について以下に説明する。
【００５０】
（参考例）
まず、酸化アルミニウムを96質量％とし、焼結助剤として酸化珪素，酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムを合わせて４質量％とした割合で調合したセラミック粉末100質量
％に対して、有機バインダーとしてアクリル樹脂を固形分で９質量％および可塑剤としてジブチルフタレートを0.1質量％の割合でさらに加え、トルエンを溶媒としてボールミル
により40時間混合し、セラミックスラリーを調製した。このセラミックスラリーをドクターブレード法によってシート状に成形して、焼成後に絶縁基体１となる、厚みが0.2ｍｍ
のセラミックグリーンシートを作製した。
【００５１】
次に、１枚目のセラミックグリーンシートに対して、溝４が形成される所定の位置には貫通孔を形成せず、電子部品６が搭載される搭載部２となる位置に、断面形状が長方形の貫通孔をパンチング加工によって形成した。
【００５２】
次に、２枚目のセラミックグリーンシートに対して、溝４が形成される所定の位置に最終的に溝４となる直径300μｍの貫通孔をパンチング加工によって形成した。さらに、この貫通孔に加えて、電子部品６が搭載される搭載部２となる位置に、上記と同様の長方形の貫通孔をパンチング加工によって形成した。
【００５３】
次に、このセラミックグリーンシートの溝４となる貫通孔に対して、平均粒径が1.90μｍのタングステン（Ｗ）粉末を100質量％に対して有機バインダーとしてセルロースナイトレートを0.8質量％の割合でさらに加えたものに、粘度調整用の溶剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートおよびジブチルフタレートを添加混合して得た導体ペーストを、スクリーン印刷法によって、セラミックグリーンシートの下面側から吸引しながら貫通孔の開口周辺および貫通孔の内壁面に印刷塗布して、焼成後に導体層５となる導体ペースト層を形成した。
【００５４】
次に、搭載部２の底面となる３枚目のセラミックグリーンシートに対しては、溝４が形成される所定の位置に最終的に溝４となる直径400μｍの貫通孔をパンチング加工によって形成し、上記の導体ペーストを、スクリーン印刷法によって下面側から吸引しながら貫通孔の開口周辺および貫通孔の内壁面に印刷塗布して、焼成後に導体層４となる導体ペースト層を形成した。また、同じ導体ペーストを用いて、上面の搭載部２となる部位に接続パッド３となるパターンに導体ペースト層を印刷塗布して、溝４となる貫通孔に印刷塗布した導体層５となる導体ペースト層と接続するようにした。
【００５５】
次に、４枚目のセラミックグリーンシートには、溝４が形成される所定の位置に最終的に溝４となる直径300μｍの貫通孔をパンチング加工によって形成し、上記の導体ペーストを用いて、スクリーン印刷法によって下面側から吸引しながら貫通孔の開口周辺および貫通孔の内壁面に印刷塗布して、焼成後に導体層５となる導体ペースト層を形成した。また、セラミックグリーンシートの下面の外周部となる位置に、上記の導体ペーストを用いてスクリーン印刷法によって焼成後に実装用接続パッド３’となるパターンに導体ペースト層を印刷塗布して、溝４となる貫通孔に印刷塗布した導体層５となる導体ペースト層と接続するようにした。
【００５６】
なお、１枚目のセラミックグリーンシートに対しては、搭載部２となる貫通孔を取り囲む枠状部となる部分の上面の外周部に、上記の導体ペーストを用いてスクリーン印刷法によって、焼結後に枠状の金属層７となる枠状の導体ペースト層を形成した。
【００５７】
そして、これら４枚のセラミックグリーンシートを積層して圧着して積層体とし、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中にて約1000℃の温度で約３時間加熱することによって有機成分を除去した後、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中にて約1500℃の温度で約６時間焼成を行なった。
【００５８】
さらに焼成後に、搭載部２に形成された接続パッド３，下面外周部に形成された実装用接続パッド３’，上面外周部に形成された枠状の金属層７および絶縁基体１の外側面に形成された上下方向に延びる溝４の内側面の導体層４の上に、電解めっき法によって厚さが３μｍのニッケルめっき層を被着し、このニッケルめっき層の上に電解めっき法によって厚さが0.5μｍの金めっき層を順次被着した。
【００５９】
さらに、スライシング法によって、溝４となる貫通孔の中央を通る分割線に沿って絶縁基体１を切断することで、図１に示す例のような配線基板10の参考例を作製した。この参考例においては、絶縁基体１の外側面に形成された上下方向に延びる溝４は、上下方向の長さが400μｍであり、断面形状が半円形状で、基本的な幅は200μｍで、深さは100μｍ
であった。また、この溝４の中央部に形成された、溝４の幅方向の両端にわたる凹部４ａは、幅（上下方向の長さ）が250μｍであり、溝４の深さを含めた深さが120μｍであった。そして、導体層５はこの溝４および凹部４ａの内側面に厚みが８μｍで一様に良好に被着しており、表面の一部、この例では中央部が凹状となっているものであった。
【００６０】
この溝４の中央部に凹部４ａを形成した配線基板10である参考例について、この参考例と、凹部４ａを形成していない配線基板である比較例とをソケット実装した状態で、ＪＩＳ規格Ｃ0044に則ってコンクリート上500ｍｍの高さからの自然落下を100回行なった後の、ソケットからの脱落の有無を確認した。その結果、参考例ではソケットからの脱落が無かったが、比較例ではソケットからの脱落があり、配線基板10が接続信頼性に優れている
ことが分かった。
【００６１】
（実施例）
参考例と同様に、まず、酸化アルミニウムを96質量％とし、焼結助剤として酸化珪素，酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムを合わせて４質量％とした割合で調合したセラミック粉末100質量％に対して、有機バインダーとしてアクリル樹脂を固形分で９質量％お
よび可塑剤としてジブチルフタレートを0.1質量％の割合でさらに加え、トルエンを溶媒
としてボールミルにより40時間混合し、セラミックスラリーを調製した。このセラミックスラリーをドクターブレード法によってシート状に成形して、焼成後に絶縁基体１となる、厚みが0.2ｍｍのセラミックグリーンシートを作製した。
【００６２】
次に、１枚目のセラミックグリーンシートに対して、溝４が形成される所定の位置には貫通孔を形成せず、電子部品６が搭載される搭載部２となる位置に、長方形の貫通孔をパンチング加工によって形成した。
【００６３】
次に、２枚目のセラミックグリーンシートに対して、溝４が形成される所定の位置に、最終的に溝４となる、上面の直径が300μｍで下面の直径が500μｍの、断面形状が台形状の貫通孔をパンチング加工によって形成した。さらに、この貫通孔に加えて、電子部品６が搭載される搭載部２となる位置に、上記と同様の長方形の貫通孔をパンチング加工によって形成した。
【００６４】
次に、このセラミックグリーンシートの溝４となる貫通孔に対して、平均粒径が1.90μｍのタングステン（Ｗ）粉末を100質量％に対して有機バインダーとしてセルロースナイトレートを0.8質量％の割合でさらに加えたものに、粘度調整用の溶剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートおよびジブチルフタレートを添加混合して得た導体ペーストを、スクリーン印刷法によって、セラミックグリーンシートの下面側から吸引しながら貫通孔の開口周辺および貫通孔の内壁面に印刷塗布して、焼成後に導体層５となる導体ペースト層を形成した。
【００６５】
次に、搭載部２の底面となる３枚目のセラミックグリーンシートに対しては、溝４が形成される所定の位置に最終的に溝４となる直径500μｍの貫通孔をパンチング加工によって形成し、上記の導体ペーストを、スクリーン印刷法によって下面側から吸引しながら貫通孔の開口周辺および貫通孔の内壁面に印刷塗布して、焼成後に導体層４となる導体ペースト層を形成した。また、同じ導体ペーストを用いて、上面の搭載部２となる部位に接続パッド３となるパターンに導体ペースト層を印刷塗布して、溝４となる貫通孔に印刷塗布した導体層５となる導体ペースト層と接続するようにした。
【００６６】
次に、４枚目のセラミックグリーンシートには、溝４が形成される所定の位置に最終的に溝４となる、上面の直径が500μｍで下面の直径が300μｍの、断面形状が台形状の貫通孔をパンチング加工によって形成し、上記の導体ペーストを用いて、スクリーン印刷法によって下面側から吸引しながら貫通孔の開口周辺および貫通孔の内壁面に印刷塗布して、焼成後に導体層５となる導体ペースト層を形成した。また、セラミックグリーンシートの下面の外周部となる位置に、上記の導体ペーストを用いてスクリーン印刷法によって焼成後に実装用接続パッド３’となるパターンに導体ペースト層を印刷塗布して、溝４となる貫通孔に印刷塗布した導体層５となる導体ペースト層と接続するようにした。
【００６７】
なお、１枚目のセラミックグリーンシートに対しては、搭載部２となる貫通孔を取り囲む枠状部となる部分の上面の外周部に、上記の導体ペーストを用いてスクリーン印刷法によって、焼結後に枠状の金属層７となる枠状の導体ペースト層を形成した。
【００６８】
そして、これら４枚のセラミックグリーンシートを積層して圧着して積層体とし、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中にて約1000℃の温度で約３時間加熱することによって有機成分を除去した後、水蒸気を含んだ窒素雰囲気中にて約1500℃の温度で約６時間焼成を行なった。
【００６９】
さらに焼成後に、搭載部２に形成された接続パッド３，下面外周部に形成された実装用接続パッド３’，上面外周部に形成された枠状の金属層７および絶縁基体１の外側面に形成された上下方向に延びる溝４の内側面の導体層４の上に、電解めっき法によって厚さが３μｍのニッケルめっき層を被着し、このニッケルめっき層の上に電解めっき法によって厚さが0.5μｍの金めっき層を順次被着した。
【００７０】
さらに、スライシング法によって、溝４となる貫通孔の中央を通る分割線に沿って絶縁基体１を切断することで、図３に示す例のような本発明の配線基板10の実施例を作製した。この実施例においては、絶縁基体１の外側面に形成された上下方向に延びる溝４は、上下方向の長さが400μｍであり、断面形状が半円形状で、最上面および最下面の最も狭い
幅は200μｍで、深さは100μｍであった。また、溝４の中央部の凹部４ａについての最も広い幅は330μｍで、溝４の深さを含めた凹部４ａの深さは165μｍであった。そして、導体層５はこの溝４および凹部４ａの内側面に厚みが８μｍで一様に良好に被着しており、表面の一部、この例では中央部が凹状となっているものであった。
【００７１】
この溝４の深さが溝４の上端および下端から上下方向の中央部に向かって次第に深くなっており、この深さの差に応じて溝４の凹部４ａが形成された配線基板10である実施例について、この実施例と、凹部４ａを形成していない配線基板10である比較例とをマザーボードに半田を用いて接合した状態で、ＪＩＳ規格Ｃ0044に則ってコンクリート上500ｍｍ
の高さからの自然落下を100回行なった後の、マザーボードからの脱落の有無を確認した
。その結果、実施例ではマザーボードからの脱落が無かったが、比較例ではマザーボードからの脱落があり、本発明の配線基板10が接続信頼性に優れていることが分かった。
【００７２】
以上の結果、本発明の配線基板によれば、絶縁基体の側面に上下方向に形成された溝（キャスタレーション）に、溝の幅方向の両端にわたる凹部が形成されていることから、溝に被着された導体層と外部電気回路とを強固に接合して確実に接続することができるので、良好にかつ高信頼性で接続して実装することが可能であることが確認できた。
【００７３】
なお、本発明の配線基板は以上の実施の形態の例および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えても差し支えない。例えば、溝４は、図１〜図４に示す例のように、絶縁基体１の外側面を上下方向に貫通していない形状でもよいし、図５および図６に示す例のように、絶縁基体１の外側面を上下方向に貫通していてもよい。これによれば、溝４が絶縁基体１の外側面を上下方向に貫通していることから、ソケット11に実装する際にスプリング端子12と溝４の凹部４ａとの接続状態を絶縁基体１の上方から容易に視認することができるものとなる。また、絶縁基体１の下面に位置する実装用接続パッド３’（図６には図示せず）を介して、マザーボードに半田を用いて実装する際にも、溝４が絶縁基体１の外側面を上下方向に貫通していることから、実装用接続パッド３’を接合させる位置を視認しやすくなり、実装用接続パッド３’，溝４および凹部４ａに対する半田の濡れ広がりの様子も確認しやすくなるので、実装歩留まりを向上させることが可能となる。なお、図６（ａ）は配線基板の実施の形態の参考例を示す、図２（ａ）と同様の拡大図であり、（ｂ）はその部分をソケット実装した例の断面図である。この図６に示す例は、図２に示す例と同様の凹部４ａが形成された溝４を、絶縁基体１の外側面の上端まで貫通させて形成した例である。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・絶縁基体
２・・・電子部品搭載部
３・・・接続パッド
３’・・・実装用接続パッド
４・・・溝（キャスタレーション）
４ａ・・・凹部
５・・・導体層
６・・・電子部品
７・・・枠状の金属層
８・・・ボンディングワイヤ
10・・・配線基板
11・・・ソケット
12・・・スプリング端子
13・・・メニスカス
【図１】
0005409236.tif 000002
【図２】
0005409236.tif 000003
【図３】
0005409236.tif 000004
【図４】
0005409236.tif 000005
【図５】
0005409236.tif 000006
【図６】
0005409236.tif 000007